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最近、ドーン宇宙船は、小惑星帯までの遠回りで、火星の重力を利用して宇宙船の速度に「キック」を与えました。スペースマガジンは、ついにこの機動に続いてドーンミッションのチームに追いつき、物事がどのように進んだか、そして宇宙船が重力支援作戦に従ってどのように動いているかを知る機会を得ました。 「重力アシストは、ベスタへの進路に必要なものを正確に実現しました」とドーンのチーフエンジニア、マークレイマンはUTに語った。 「重力アシストに加えて、我々はそのようなよく研究された惑星による飛行を利用して、いくつかのボーナス機器校正を行うことに決めました。そうすることで、一部の機器についていくつかのパフォーマンスデータを取得しました。」ここにある火星の表面の画像は、これらのキャリブレーションの結果の1つです。
ドーンは2つの異なる小惑星、ベスタとセレスを訪れる予定です。特徴的なイオンエンジンにより、宇宙船は2011年8月にベスタ周辺の軌道に入り、2012年5月までそこに留まり、軌道を離れて2015年2月に到着するセレスに向かいます。
スラスタは、電荷を使用してキセノン燃料からのイオンを化学エンジンの速度の10倍に加速することによって機能します。しかし、これは重力アシストにとってどのような意味がありますか?重力アシストでのイオンエンジンと化学スラスタの違いはありますか?
「ほとんどの場合、違いはありません」とレイマン氏は語った。 「重力推進のためにイオンスラスタを使用して進路を定めましたが、宇宙船は火星に到達する前の4.5か月間ほとんど惰走しました。軌道を細かくする必要があるときは、従来の推進力よりもはるかに効率的であるため、イオンスラスタを使用しました。さらに、イオン推進はミッションに非常に柔軟性を与えるため、火星の「窓」ほど小さく打つ必要はありませんでした。」
一般に、重力アシストは、宇宙船の速度を上げて、太陽系の外側に推進するために使用されます。太陽系からは、ロケットからできる距離よりもはるかに遠くにあります。
2月17日火曜日のフライバイ中に、ドーンはレッドプラネットまで549キロ(341マイル)の距離になりました。 JPLは、ドーンが単独でこれらの軌道調整を実行する必要があり、火星の重力偏向がない場合、宇宙船はエンジンを始動させ、速度を時速9,330キロメートル(時速5,800マイル)以上変更しなければならなかったと述べました。
最大推力では、各エンジンは合計で91ミリニュートンを生成します。これは、ノート紙1枚を手に持つのに必要な力の量です。高速道路に乗るためにイオン推進力を使用したくない場合:最大スロットルでは、ドーンのシステムが時速0マイルから60マイルに加速するのに4日かかります。
火星の重力を利用することは、小惑星帯に行くことを可能にするドーンミッションの重要な部分でした。
出典:JPL、Marc Raymanとのメール交換